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继电保护的特性范例(12篇)

来源: 时间:2024-04-12 手机浏览

继电保护的特性范文篇1

关键词自适应继电保护;原理;特点;应用

中图分类号:TM77文献标识码:A文章编号:1671-7597(2013)20-0131-01

目前,我国的计算机技术迅猛发展,它不仅能够满足人们获取知识和娱乐的需要,更重要的一点在于它能够把国家的现代化建设与技术新措施进行有机的结合,自适应继电保护系统就是如此。与电力系统的常规控制相同,自适应继电保护也是在模型基础上的控制,只不过其所要依据的数学模型比较少,它更加注重数据的取得。现如今,由于自适应控制理论与继电保护的结合,就使得这种新技术得到了更进一步的发展,它能够有效的解决电力系统运行中的故障,并给予自动化的控制,从而减少故障发生的可能性,完善控制措施,提高电力系统运行的可靠性和安全性。

1自适应继电保护的含义

想要加强自适应继电保护系统在电网运行中的应用,并弄清其真正的原理特点,首先要清楚明确什么是自适应继电保护。顾名思义,自适应继电保护与传统的继电保护的不同之处就在于其自动调节性,它是指保护系统能够根据电网的运行状况进行适当的调节,从而保证运行参数的准确性和电网工作的最优功效。它能够通过信号的输入对电网的整定数值、动作特点以及逻辑过程给予控制,一旦电网出现故障问题,就会及时的加以保护,减少经济损失,保证人员安全。

2自适应继电保护的原理

2.1自适应电流速断保护

众所周知,电力系统继电保护装置要求具有良好的选择性和快速性,一旦发生故障,能够以尽可能快的切除故障元件和设备,减少设备损伤,减小故障影响时间,提高电力系统运行的稳定性。传统的继电保护速断装置的速度不够迅速,技术水平也不高,无法适应不断变化的电力系统故障,虽然其整定值相对合理,但是却无法与实际相连,在系统运行方式最小时,还会造成保护的失效。而自适应继电保护电流速断则可以根据电力系统的运行方式和状态进行实时的改变,保证最优控制。

传统的电流速断保护原理可以表示为Ld=E/Zs+Zd’,其中E表示系统等效电源的电势,Zs是保护安装处到系统等效电源的阻抗,Zd’是被保护线路的阻抗。而新型的自适应电流保护最重要的特点是能够利用微型机的计算和记忆功能,对电流速断保护的数值进行实时的在线计算,也就是说能够让整定值随电网的故障种类和运行情况进行改变,其原理公式如下,I’D=KKKdE/Zs+Zd’。其中E仍然代表系统等效电源的电势,Zd’是短路点到保护安装处的阻抗,KK的数值在1.2到1.3之间,Zs是保护安装处与系统等效电源的阻抗,Kd表示故障类型的数据。综上所述,一定要及时准确地测量出Kd与Zs的数据,只有保证测出整定值的正确性,才能判定出故障的主要类型,从而根据不同的故障确定合理的对策。此外,为了进一步分析传统的电流速断保护与自适应电流保护之间的差异,还可以制定出相应的图表进行判断,这样就可以直观准确的看出两者之间的差异,并分析特点优势所在。表格如下。

2.2自适应过电流保护

过电流保护是指在启动电网的时候,尽量避开最大的负荷电流,进而实现整定的一种保护对策。在电网正常运行的时候,不应该对其进行启动,只有当其出现故障的时候,才能采取相应的措施,从而起到保护的功效。

传统的过电流保护是依照电网发生的故障而实施的原理作业,其原理公式如下,IDZ=KKKkg/KhIHmax’,其中IDZ是电流元件的启动电流,KK选取1.15到1.35之间的可靠数据,Kkg要大于1,Kh则要大于0.85,代表的是电流组件的返回系数。自适应继电保护电流保护原理则是按照当时的负荷电量来进行的电流定值,其数据更加准确完整。假定当时的负荷电流为IH,那么其动作电流整定值就为IIDz=KkKzqIH/Khp,此时的动作时限设定则以离线方式整定,t=Tp/[(I’d/Ip)n-1],公式中的t代表动作时间,Tp是时间常数,I’d则是流入保护安装内部的电流继电器数值,n在一般反时限的时候取0.02,非常反时限时则取1。

2.3自适应电压速断保护

由于传统的电压速断运动不带时限,无法从保证选择性上进行出发,其保护处的最低电Ummin整定数值应表示为,U为电压速断的整定数据,E为系统等效电源的数值,Zmmin则为最小运作状态下的系统阻抗。而自适应电压速断保护措施则可以在发生故障的时候运行系统电源侧的综合阻抗,其主要过程如下:1)输入被保护线路参数ZL和KL数值;2)在线实时计算电势E的准确数值;3)发生故障的时候计算系统综合阻抗Zm。

3自适应继电保护的特点

其实,自适应继电保护并不是一个全新的概念,它发源于20世纪末,简单概括自适应继电保护的特点主要有:1)计算机的发展应用是自适应继电保护手段进行完善和普及的前提;2)自适应继电保护要依赖调度和电厂的自动化;3)自适应继电保护无论如何发展,其关键的安全环节不能遗弃。除此之外,自动重合闸也是实现其进一步发展的基础,在其应用过程中一定要适应实际的发展变化,在保证选择性的前提下,获得最高的灵敏度。

4结束语

总而言之,自适应继电保护技术在电网中的应用是社会发展和技术进步的必然举措,通过进一步完善其措施技术,加强传统继电保护方式的创新,能够在很大程度上提高电网的运行安全,并保证电力的供应。虽然,目前自适应继电保护技术仅仅应用于几个部分,但是,相信在不久的将来,它一定可以成为新一代继电保护的领军者。

参考文献

[1]张洪英.自适应继电保护的探讨[A].电厂管理与电气技术经验交流文集[C].2003:251-48.

[2]蒋涛.电力系统中自适应继电保护的应用分析[J].科技致富向导,2011(22):72-39.

[3]刘国富.浅析自适应继电保护原理及其优越性[J].广东科技,2009(18):171-25.

[4]蒋伟绩.自适应继电保护的原理及其应用[J].中国高新技术企业,2007(2):97-34.

继电保护的特性范文篇2

1卞孝琴2陈璐璐

1南京供电公司2南京理工大学

摘要:在超高压、特高压系统中,系统发生接地短路故障时,一般不是金属性接地短路故障,而存在着过渡电阻。过渡电阻的存在会对距离保护造成严重的影响,研究接地距离保护对过渡电阻的承受能力,对提高距离保护的性能有着现实意义。某一新型的接地阻抗继电器是以故障相的正序电压与故障相电压之差为极化电压,然而其承受过渡电阻的能力有待提高。本文对其进行了修正,采用移相来提高它的承受过渡电阻的能力;增加一个零序电抗器来提高其防超越的能力。分析了修正后的继电器的动作方向性,不存在电压死区的问题,并且具有灵敏度高等特点。采用MATLAB对500kV系统进行了仿真分析,对送电侧、受电侧、移相前后差等各种不同情况下进行仿真数据计算,仿真数据结果表明,修正后的继电器具有良好的动作特性。

关键词:接地阻抗继电器,过渡电阻,稳态超越,Matlab

中图分类号:TF806文献标识码:A

0引言

在超高压、特高压系统中,系统发生接地短路故障时,一般会存在着过渡电阻。这些过渡电阻一般都是纯电阻,它是由电弧电阻,杆塔接地电阻和对树枝放电时的树枝电阻组成的。在实际电力系统中,过渡电阻还受当时故障方式、地质条件和天气情况等因素的影响,可能达到很高的数值。过渡电阻会给距离保护方案造成很大的影响[1]。

因此研究如何消除过渡电阻在接地距离保护中的影响,对提高距离保护的性能有着现实意义,一直也是继电保护工作者研究的热点。

国内外的研究主要集中在突变量阻抗接地继电器、四边形特性继电器、复合特性接地方向阻抗继电器、零序电流极化接地距离继电器、零序(正序、负序)电压极化神经网络距离继电器。

除了以上克服过渡电阻影响的常规方法外,文献[2]提出了一种多相补偿接地距离继电器,它是按比较三相补偿电压和零序电流相位原理构成的,该继电器能够承受较大的过渡电阻,在JJ-500型距离保护装置中就采用了这一继电器作为接地故障的测量元件。但继电器处于送电侧时,同时两端电源的相角差增大时,该继电器可能会发生拒动[3]。文献[4]提出了使用人工神经网络的自适应距离保护,人工神经网络虽然具有强大的模式识别能力,对任何复杂的状态或过程都具有较好自适应、很强的容错性和优良的非线性处理能力,但是应用该方法必须通过大量样本的训练,而电力系统有不同的故障类型,样本训练有一定的困难。目前神经网络距离继电器也只停留在理论研究阶段。

1以为极化电压的接地距离保护的基本原理

图1双端系统

一个双端系统如图1所示,若继电器采用阻抗继电器的A相工作电压与A相电流(A相零序电流)比相实现时,也就是零序电抗继电器的动作方程可以写为

(1.1)

保护安装处M侧母线上A相各序电压为

式中、、分别为M侧正序、负序、零序电流的分配系数,、、,一般情况下,有,而、。

保护安装处的A相电压为

于是

(1.2)

其中,由此,可以采用作为极化电压。

以作为极化电压新型的接地距离保护的动作方程为[5]

(1.3)

随变化而变化,其运动轨迹如图2所示(以送电侧为例),图中的阴影部分为动作区域,动作边界随着过渡电阻变化而变化的,当过渡电阻较小时,极化电压为图2所示的,阻抗继电器的工作电压是在动作区域内的(即落在的阴影处),但是随着过渡电阻的逐渐增大,极化电压随着圆弧向上,当极化电压落在图中处,阻抗继电器的工作电压可能会超出动作区域(落在的阴影外),因此该阻抗继电器在一定程度上可以承受过渡电阻的影响,但是不能完全消除。

图2与工作电压随过渡电阻变化的关系图

2对以为极化量的接地方向距离保护方案的修正

2.1采用移相提高承受过渡电阻的能力

由式(1.2)看出,可以用代替的前提是假设两者的相角差为90°,但是,实际上和的相位不完全相差90°,因此以为极化量的继电器还是会受到过渡电阻的影响,为了提高继电器对过渡电阻的承受能力,可以对极化电压进行适当的移相,使和的相位相差刚好为90°。

移相角θ越大,对保护范围末端的高阻接地故障反应越灵敏,但是当移相角θ过大时,可能会使该继电器的动作方向不明确,所以可以取移相角,因此,移相后的新型的接地距离保护的动作方程为

(2.1)

可以将上式改写如下式

(2.2)

当线路正方向发生单相接地短路时,继电器的动作方程可以化成:

(2.3)

动作特性如图3所示,圆外为动作区。

图3移相后的正方向接地时的动作特性

当处于动作方程右侧边界时,做出如图3中所示,因、,所以超前的角度等于。因此,C点(端点)轨迹是以为弦内含的角弧(大于半圆)。当处于动作方程左侧边界时,做出如图3中所示,超前的角度等于,故C1点(端点)轨迹是以为弦内含的角弧(小于半圆)。

设直线是该动作特性圆的直径,,所以,因此;同时有

可见,移相θ后,动作特性与原来相比,动作特性圆向R轴的正方向移动,因此随着θ的增大,动作特性包含第一象限的区域增大,可增大区内单相接地时允许的过渡电阻,这在较短线路的接地距离保护中是需要的。

由图3可以知道,以为极化电压的接地距离保护方案的动作区域是在一个圆的圆外,因此,该继电器的耐过渡电阻的能力就非常大,它几乎覆盖了整个电阻区域,但是实际情况下,正方向短路时由于,因此图3()可以化简成图4,阴影部分为动作区域。反方向短路时,简化后动作特性如图5所示。

图4正方向动作特性图5反方向动作特性

对比图4和图5可以看到原点(0,0)在正方向接地故障时的动作区内,而不在反方向接地故障时的动作区内,因此,以为极化电压进行移相后(超前方向移相),继电器有明确的方向性,即正向出口单相接地时可靠动作、反向出口单相接地时不误动。同时,在保护安装处的出口发生单相接地短路时,保护安装处的电压很小,但是正序电压会比较大,这样极化电压就不会很小,那么保护安装处的出口就不会存在电压死区的问题。

2.2采用附加零序电抗器提高防超越能力

在两端电源的情况下,过渡电阻Rg的存在有时不仅仅能够使保护安装处的测量阻抗Zm变大,还可以使保护安装处的测量阻抗Zm变小。如果因过渡电阻Rg的存在使保护安装处的测量阻抗Zm较小,从而使区外短路故障被判为区内短路故障而造成的保护误动作的现象称为稳态超越。当加上一个零序电流继电器以后,当接地距离继电器发生正方向接地故障时,其动作特性如图6所示的阴影部分,从图中可以看出超越部分已经被零序电流继电器排除出去了。

图6防止超越的动作特性

当这种新型继电器加上零序电流继电器后,动作特性如图7所示,因此,该新型的接地距离保护方案具有一定的防止超越误动的能力。

图7防止超越的动作特性

但是因为该继电器的动作区域在圆形外,这就使得它的动作区域很大,动作区域的增大,可以很有效的防止过渡电阻的影响,但是同时又带来了负面影响,那就是有助增电源及外汲电流的情况下发生区外短路故障极有可能是的测量阻抗落入动作区域,造成继电器的误动作。再加上一个零序电抗器,如图8(a)所示,在图中可以明显看出,新型的接地距离保护方案的优势消除了,即它所承受的过渡电阻的能力下降了;如果加大零序电抗的整定阻抗Zset,如图8(b)所示,可以看成将原本的零序电抗器向右平移一点点,这样就能够在很强的耐受过渡电阻能力的前提下,比较有效的防止超越。所增加的零序电抗器的动作方程为

(2.4)

其中,通常整定阻抗为线路全长的90%。

(a)(b)

图8送电侧正方向时的防止超越的动作特性

在继电器处于送电侧时,保护安装处的测量阻抗的变化的大致轨迹如图8(b)中的粗线所示,从图中可以看出,测量阻抗可能会到达防止超越的部分,如果进入到超越的部分,零序电抗器可以发挥作用,防止超越误动。

以上讨论的是继电器处于送电侧的情况,如果继电器处于受电侧,那么情况将有所改变,因为当继电器处于受电侧时,零序电抗器的动作特性曲线将会发生些微的变化,如图9所示,图中的粗线表示的是测量阻抗的大致轨迹。从图中可以看出测量阻抗一定会进入超越区域,因此,加上的零序电抗器能够很好的防止超越误动,但是同时由于继电器处于受电侧,会使该新型的接地距离保护方案的耐受过渡电阻的能力比处于送电侧时的有所下降。

图9受电侧正方向时的防止超越的动作特性

3仿真分析

3.1仿真模型的建立

MATLAB仿真模型如图10所示,保护安装在M、N处。整定区为线路的85%。

在500kV高压系统中,总长300km,发电机的参数为;线路的正序分布参数为,,;线路的负序分布参数为,,;线路的零序分布参数为,,。过渡电阻达到300Ω。

图10仿真模型

仿真时,故障点选取可以通过改变断路器两端线路的长度来改变。实验中,分别选取故障点在在保护反方向出口、正方向出口、保护范围内线路的20%、40%处、近保护范围末端60%、80%处、保护范围外部线路末端300km处7个点,过渡电阻从0到300Ω,步长为20Ω。

3.2承受过渡电阻能力仿真分析

将以正序电压为极化量和以为极化量的继电器分别用MATLAB仿真,仿真时两端的电势的相位差为60°,将仿真得到的数据进行处理得到的结果如图11(a)、(b)所示,从图中可以看出,以为极化量的继电器的承受过渡电阻能力明显比以正序电压为极化量的继电器的能力强。但是随着短路点离测量点越远,继电器的承受过渡电阻的能力还是有待提高。以为极化量的继电器处在送电侧的承受过渡电阻的能力是高于处于受电侧的。

送电侧(b)受电侧

图11两种极化量电压的继电器承受过渡电阻的比较

3.3采用移相后承受过渡电阻能力的仿真分析

将移相前和移相后分别用MATLAB仿真,将仿真得到的数据处理得到的结果如图12(a)、(b)所示,从图中可以看出,送电侧和受电侧移相后承受过渡电阻的能力均增强,送电侧短路点距离测量点越远,效果越明显;受电侧短路点距离测量点越近,效果越明显。同时移相后在反方向出口处,继电器同样不动作,这就表明移相后在不影响继电器的动作方向性的基础上,继电器耐受过渡电阻的能力增强,修正后的动作方程是可行的。

(a)送电侧(b)受电侧

图12移相前后的继电器承受过渡电阻的比较

对比图12(a)和(b)可以知道以为极化量的继电器移相后在送电侧与受电侧的承受过渡电阻的能力是有区别的,明显的,继电器在送电侧的承受过渡电阻的能力略强,这是因为在受电侧与送电侧,相量的改变轨迹与继电器的工作电压的改变轨迹不尽相同,因此,会存在着一定的差别。

3.4附加零序电抗器的仿真分析

将附加的零序电抗器移相前和移相后分别用MATLAB仿真,结果表明,零序电抗器的承受过渡电阻的能力较强,但是在反方向时,继电器的有时动作,有时不动作,这就说明继电器的方向性不明确,为提高新型的接地距离保护方案的超越能力,新增加的零序电抗器的动作方程与以为极化量的动作方程所得的结果必须同时满足,因此将两者所得的结果进行综合分析,所得的结果如图13所示。在图中,两者综合的曲线只比以为极化量的曲线略微降低,因此增加一个零序电抗器,距离保护的耐过渡电阻能力并没有多少减弱,但是却能够有效的防止超越。

送电侧(b)受电侧

图13附加零序电抗器后的承受过渡电阻能力分析

4结论

本文研究的是在超高压、特高压系统中,系统发生接地短路故障时,如何提高抗过渡电阻的能力,对以为极化量的继电器进行修正,采用移相和附加一个零序电抗器来提高它的承受过渡电阻的能力和防超越的能力。通过仿真分析证明了修正后的以为极化量的继电器的在500kV系统适用性。

参考文献

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继电保护的特性范文1篇3

关键词:继电保护性能;监测;分类;发展;原理

中图分类号:F407.61文献标识码:A文章编号:

简述下继电保护五大基本性能:安全性—在不该动作时,不误动。选择性—就是指当电力系统中的设备或线路发生短路时,其继电保护仅将故障的设备或线路从电力系统中切除,当故障设备或线路的保护或断路器拒动时,应由相邻设备或线路的保护将故障切除。速动性—是指继电保护装置应能尽快地切除故障,以减少设备及用户在大电流、低电压运行的时间,降低设备的损坏程度,提高系统并列运行的稳定性。灵敏性—是指电气设备或线路在被保护范围内发生短路故障或不正常运行情况时,保护装置的反应能力。可靠性—包括安全性和信赖性,是对继电保护最根本的要求。最早的继电保护装置是熔断器。以后出现了以断路器为核心的电磁式继电保护装置、电子式静态继电保护装置,最近发展迅速的以远动技术、信息技术和计算机技术为基础的微机型继电保护装置;一般的研究电力系统故障和危及安全运行的异常工况,以探讨其对策的反事故自动化措施。因在其发展过程中曾主要用有触点的继电器来保护电力系统及其元件(发电机、变压器、输电线路、母线等)使之免遭损害,所以沿称继电保护。保护装置要实现这一功能,需要根据电力系统发生故障前后电气物理量变化的特征为基础来构成。

电力系统发生故障后,工频电气量变化的主要特征是:

(1)电流增大。短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流。

(2)电压降低。当发生相间短路和接地短路故障时,系统各点的相间电压或相电压值下降,且越靠近短路点,电压越低。

(3)电流与电压之间的相位角改变。正常运行时电流与电压间的相位角是负荷的功率因数角,一般约为20°,三相短路时,电流与电压之间的相位角是由线路的阻抗角决定的,一般为60°~85°,而在保护反方向三相短路时,电流与电压之间的相位角则是180°+(60°~85°)。

(4)测量阻抗发生变化。测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。正常运行时,测量阻抗为负荷阻抗;金属性短路时,测量阻抗转变为线路阻抗,故障后测量阻抗显著减小,而阻抗角增大。

不对称短路时,出现相序分量,如两相及单相接地短路时,出现负序电流和负序电压分量;单相接地时,出现负序和零序电流和电压分量。这些分量在正常运行时是不出现的。利用短路故障时电气量的变化,便可构成各种原理的继电保护。分类继电保护可按以下4种方式分类。①按被保护对象分类,有输电线保护和主设备保护(如发电机、变压器、母线、电抗器、电容器等保护)。②按保护功能分类,有短路故障保护和异常运行保护。前者又可分为主保护、后备保护和辅助保护;后者又可分为过负荷保护、失磁保护、失步保护、低频保护、非全相运行保护等。③按保护装置进行比较和运算处理的信号量分类,有模拟式保护和数字式保护。一切机电型、整流型、晶体管型和集成电路型(运算放大器)保护装置,它们直接反映输入信号的连续模拟量,均属模拟式保护;采用微处理机和微型计算机的保护装置,它们反应的是将模拟量经采样和模/数转换后的离散数字量,这是数字式保护。④按保护动作原理分类,有过电流保护、低电压保护、过电压保护、功率方向保护、距离保护、差动保护、高频(载波)保护等。系统保护实现继电保护功能的设备称为继电保护装置。虽然继电保护有多种类型,其装置也各不相同,但都包含着下列主要的环节:①信号的采集,即测量环节;②信号的分析和处理环节;③判断环节;④作用信号的输出环节。以上所述仅限于组成电力系统的各元件(发电机、变压器、母线、输电线等)的继电保护问题,而各国电力系统的运行实践已经证明,仅仅配置电力系统各元件的继电保护装置,还远不能防止发生全电力系统长期大面积停电的严重事故。为此必须从电力系统的全局和整体出发,研究故障元件被相应继电保护装置动作而切除后,系统将呈现何种工况,系统失去稳定时将出现何种特征,如何尽快恢复系统的正常运行。这些正是系统保护所需研究的内容。系统保护的任务就是当大电力系统正常运行被破坏时,尽可能将其影响范围限制到最小,负荷停电时间减小到最短。

微机继电保护指的是以数字式计算机(包括微型机)为基础而构成的继电保护。它起源于20世纪60年代中后期,是在英国、澳大利亚和美国的一些学者的倡导下开始进行研究的我国的微机保护研究起步于20世纪70年代末期、80年代初期,尽管起步晚,但是由于我国继电保护工作者的努力,进展却很快。经过10年左右的奋斗,到了80年代末,计算机继电保护,特别是输电线路微机保护已达到了大量实用的程度。新型的光学电压、电流互感器取代电磁式互感器是继电保护发展的前景。对于如何进行继电器的维护我认为应该从几个方面进行:第一,做好继电保护的验收、日常操作工作,防止保护装置发生拒动和误动。第二,转变继电保护事故处理的思路,通过对事故的总结和处理了解继电保护可靠运行中可能会出现的问题,并及时加以解决和完善。第三,加强继电保护运行的微机化、网络化和智能化,通过技术的不断提高,最终现实继电保护的可靠运行。

结束语:我国继电保护在经历了4个时代的发展中以日渐成熟但是发展的空间还是会越来越大。对于我们电力工作者保证电力系统稳定、持续创新、节能、安全、网络化、智能化需要同志们更加的努力,对继电保护领域发挥我们作用。

参考文献:

[1].李岩《中国电力教育》2011年第06期

继电保护的特性范文

关键词继电保护;状态检修;保护检验

中图分类号TM7文献标识码A文章编号1674-6708(2011)46-0035-01

近年来,随着计算机和通信技术的迅猛发展,不论在原理上还是技术上,电力系统继电保护都发生了巨大变化。安全性和可靠性是继电保护及自动化装置的一个至关重要的因素,继电保护系统随着电力系统的不断发展,容量越不断急剧增大。随着电力的发展和创新,电网的结构突出了两个最为重要的特性―复杂性和广泛性,其分布范围和复杂程度与日俱增,维护的工作量和成本当然会呈直线上升态势。另外,随着二次设备数量的大幅度增加,继电保护动作的安全性和可靠性就显得尤为重要,对继电保护安全性能检修措施的研究与探讨就很有必要,能够极大程度上解决当务之急。继电保护的地位在电力系统中日益重要,很多负面效应也随之产生,如:检修管理人员的工作量不断加大,设备的频繁检修缩短了设备寿命,降低了经济效益等等,因此继电保护的检修策略及措施的重要性就表现得比较充分。

1继电保护性能检修适用范围及装置的状态识别

继电保护的状态检修的实施取决于对设备状态的正确评价,依赖于现场设备运行数据的实时搜集、处理,因此,装置本身必须具备自检、上送、通信的功能,其使用范围也就只能是智能型的保护装置,单纯依靠人力进行数据收集、整理是不可能完成的和不现实的。所以,继电保护状态检修的适用于智能性的保护装置,如微机型继电保护装置,而不适用于电磁型、晶体管型等非微机型保护装置。继电保护装置在电力系统中的状态通常都是静止的,一旦电力系统发生故障或异常时,继电保护装置才会根据检测到的系统故障的电器参数而启动,然后通过自身的逻辑回路加以识别,灵敏可靠并有选择性地将故障快速切除或给出相应的预警启示。继电保护装置状态在人们的印象和了解范畴内往往是以静止状态所呈现的,当然,电力系统无不存在故障或异常时,保护装置也就不会产生保护动作和预警。因此,在电力系统中,继电保护装置在电力系统发生故障时,是否能准确快速地产生动作,发挥预警机制,这才是我们最需要的,也是继电保护性能检测的关键之处。只有在以下3种情况下才能充分发挥继电保护装置的动态特性:设备故障保护动作――继电保护装置试验和传动――保护装置误动。因为继电保护装置是一个静态的系统,所以如果我们想分析研究继电保护装置的特性,就必须要把握住其逻辑功能从而产生一些试验测试,即保护检验。我们通过模拟继电保护装置在电力事故和异常情况下所感受到的参数,使继电保护装置启动,检查继电保护装置应具有的逻辑功能和动作特性,从而了解和掌握继电保护装置状况。这些试验检测对继电保护装置的校验是非常有必要开展的,意义也非常明显,同时,它也需要定期进行检验、测试。

2保证继电保护性能检修安全性同步提高的相关措施

继电保护系统可靠性贯穿于设计、选型、制造、运行维护、整定计算和调试的整个过程,而继电保护装置的安全性和合理性的设计则是决定继电保护系统可靠性的一个重要标志,发挥着不可替代的作用。由于继电保护装置的投入运营,受到各方面因素的多层影响,所以谈其绝对可靠,那是不可能的,但是我们可以通过制定相应的各种规定和防范事故方案,采取相应的有效预防措施,从而消除隐患,在这样的情况下,继电保护系统的安全性还是可以达到理想目标的。我们可以从以下几个方面系统地提高继电保护系统检修安全性的措施:1)在保护装置制造过程中,务必要把好质量关,提高整体质量水平。我们可以通过杜绝不合格的劣质元件混入,从而保证高质量的元器件;2)晶体管保护装置设计中应着重考虑其所安装的空间务必要在与高压室隔离,从而免遭高压强电流、断路故障以及切合闸操作电弧的影响。我们还要防止晶体管受到环境中污染物的损害,一般需安装空调;机电型继电器外壳与底座间也要加胶垫密封,做到抵制灰尘和有害气体侵入;3)电力系统动态稳定性方面需重点考虑;继电保护系统需要具备快速切除故障的能力,因此输电线路或设备的主保护重要采用多重化设施,两套主保护并列运行。为了使保护装置在发生故障时有选择性动作,保护装置的设计和整定计算等方面应考虑周全,选择合理的元器件相互配合才能提高保护装置动作的可靠性。

3结论

随着电力系统的飞速发展,继电保护体系也得到了广阔的发展空间,开辟出了一条独特有保障的新道路。国家电网随着社会发展,其安全性和可靠性也广受人民关注,也是与居民生活息息相关的一项坚实而不可动摇的保障线。伴随经济发展和电力系统强大压力下的要求和责任也将会一直推动继电保护状态检修领域的持续进步和探索发展。继电保护的状态检修涉及到管理工作成为电力系统工作的重中之重,其作用发挥承上启下,是连接电力系统正常运作与人民生活和谐运转的枢纽。继电保护装置不论从设计、选型、安装,还是调试、验收、检修等各个环节,我们都需要产生整体观念,加强和保证此体系的全过程管理,特别是在设备初始状态方面要把好关。与此同时,状态检修还需要有先进的检测手段和高水平的综合判定能力作依靠,我们需要在不断的发展创新过程中,踏实上进,以国家科技的崛起为支点,着力掌握核心技术,从而真正把握设备的状态,制定出科学合理的检修策略,这样才能坚定不移地为继电保护系统的安全稳定运行提供指导性方针和发展性策略。

参考文献

[1]李银红,王星华,骆新,段献忠,柳焕章,刘天斌.电力系统继电保护整定计算软件的研究[J].继电器,2001(12).

[2]张锋,李银红,段献忠.电力系统继电保护整定计算中运行方式的组合问题[J].继电器,2002(7).

[3]曾耿晖,李银红,段献忠.电力系统继电保护定值的在线校核[J].继电器,2002(1).

[4]柳焕章.阻抗保护分析中电压平面与阻抗平面的变换[J].中国电机工程学报,2004(1).

继电保护的特性范文

【关键词】智能化变电站;数字化;网络化

1.引言

1.1概述

充分考虑世界电网发展新趋势及我国电网现状的前提下,国家电网提出了我国电力发展的战略目标:1、建设以特高压电网为骨干网架、协调发展各级区域电网,形成坚强电网。2、综合利用先进的控制、信息和通信技术,构建以数字化、信息化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网的战略发展目标。

1.2智能变电站的特点

采用先进、可靠、集成、低碳、环保的智能设备,以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求,自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和监测等基本功能,并可根据需要支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策、协同互动等高级功能的变电站。

2.智能变电站继电保护的新特征

2.1数字化

数字化是智能变电站的一个重要特征。主要是指:

a、测量手段的数字化。智能变电站广泛采用的电子式互感器与数字接口或者传统的互感器经过合并单元使得继电保护与测控装置交流采样信号数字化。电子式互感器采用光电转换原理进行测量,除具备体积小、绝缘性能好的优越性外,与电磁式互感器和电容式电压互感器等传统互感器相比对继电保护而言最大的优势是传输频带宽、暂态性能好,不存在测量误差和暂态特性,能很好地将电力系统运行状态信号传到继电保护及自动化装置侧。但是随着智能变电站的建设尝试,在实际中受到技术的限制,现在各地广泛的采用传统的互感器经过合并单元的模式。

b、信息传输方式的数字化。传统变电站采用的模拟量电缆传输和开关状态量电缆传输方式,在智能变电站中将被以光纤为媒介的网络数字传输所代替。

2.2网络化

智能变电站最大的特点是基于DL/T860.92(IEC61850-9-2)标准采用分布分层的结构体系,过程层SV网络、过程层GOOSE网络、站控层MMS网络应完全独立,继电保护装置接入不同网络时,应采用相互独立的数据接口控制器,保护装置内部MMS接口、GOOSE接口、SV接口应采用相互独立的数据接口控制器接入网络。过程层SV数据应以点对点方式接入继电保护设备。继电保护设备与本间隔智能终端之间通信应采用GOOSE点对点通信方式。继电保护之间的联闭锁信息、失灵启动等信息宜采用GOOSE网络传输方式。

继电保护设备应支持上送采样值、开关量、压板状态、设备参数、定值区号及定值、自检信息、异常告警信息、保护动作事件及参数(故障相别、跳闸相别和测距)、录波报告信息、装置硬件信息、装置软件版本信息、装置日志信息等数据。保护、智能终端等智能电子设备间的相互启动、相互闭锁、位置状态等交换信息可通过GOOSE网络传输,双重化配置的保护之间不直接交换信息。

智能变电站的网络化数据传输的共享性,使得继电保护装置可以获取全站相关设备元件的信息(电气量信息)。智能变电站应利用网络技术将保护信息上送至站控层,综合开关变位动作信息、保护装置、故障录波等数据及变电站监控信息,最终实现变电站故障信息综合分析决策。

3.智能变电站引发的继电保护相关问题

近年来由于信息和电子技术的发展,以微机型继电保护装置在可靠性、功能的完备性、操作人机界面的人性化等方面显著提高。在长期应用实践中继电保护专业从设计、施工、检修形成了一系列技术条例、规范和反事故措施为代表的经典理论,这些规范大部分仍将使用在智能变电站。但智能变电站的应用确实使传统继电保护专业带来了革新,对设计、施工、检修带来了技术的突破,引发新的思考。

3.1采样数字化技术的运用提高保护性能

继电保护可以不需要再考虑电流互感器饱和、二次回路断线、二次回路接地等互感器故障问题。电气量信息传输的真实性也为继电保护装置性能的提高带来了便利条件。如何简化继电保护的辅助功能,利提高继电保护的整体性能,是未来继电保护发展需要研究的核心问题。

3.2智能变电站的网络化对继电保护的影响

智能变电站的网络化改变全站继电保护的配置形式。220kV及以上电压等级继电保护系统应遵循“双重化配置”原则,每套保护系统装置功能独立完备、安全可靠。

智能变电站改变了传统继电保护信息获取和信号发送的媒介,网络化带来共享信息的同时,也带来基于网络信息传输的可靠性和安全性问题。与传统二次电缆的传输方式不同,控制信号传输网络的可靠性必须得到保证。数字化变电站条件下继电保护的可靠性问题及如何进行保护配置保证可靠性是网络化二次回路的关键问题。

保护双重化配置时,任一套保护装置不应跨接双重化配置的两个网络。智能化变电站中的电子式互感器的二次转换器(A/D采样回路)、合并单元(MU)、光纤连接、智能终端、过程层网络交换机等设备内任一个元件损坏,除出口继电器外,不应引起保护误动作跳闸。

3.3与传统保护的配合

智能变电站建设过程,不可避免会遇到智能变电站内智能化继电保护装置与传统微机保护的配合,或者智能化变电站与传统综自变电站之间的保护实现保护配合及协作问题。应考虑不同类型保护之间的互操作问题:

a.线路差动保护一侧采用电磁式电流互感器,另一侧保护采用电子式互感器,当区外发生故障时,电磁式电流互感器一端很可能发生单端饱和现象,因此,线路两端的差动保护应具有判单端饱和和防止保护误动的功能。

b.原有线路差动保护数据同步的算法基于两侧都是模拟式互感器,存在两侧不同互感器类型的数据同步问题,需要进行新保护算法的研究。

继电保护的特性范文篇6

摘要:文章系统分析了“工频变化量”技术的理论基础和在各种保护装置中的实际应用,并总结了这些保护装置的独特优势。

关键词:工频变化量;原理;微机保护

abstract:thepapersystematicallyanalyzedtheorybasisofdpfctechnologyanditsapplicationinallkindsofprotectiondevices,andthensummeduptheuniqueadvantagesofthesedevices.

keywords:deviationofpowerfrequencycomponent;principle;microcomputerprotection

在我国电力系统继电保护领域,南瑞继保公司无疑是占尽技术优势和市场优势的领头羊。之所以能够取得这样辉煌的成就,是与南瑞继保公司董事长、中国工程院院士沈国荣先生和他创立的“工频变化量”理论紧密联系在一起的。基于这种原理的保护装置在安全性、快速性、灵敏性和选择性等各方面都有很大的提高,但是在传统的教科书中并没有具体的理论讲述,厂家的说明书也很不详细。下面将从原理和实际应用方面进行具体地分析。

1工频变化量deviationofpowerfrequencycomponent(dpfc)原理分析

工频变化量的理论基础为叠加原理,即电力系统发生故障时,经过渡电阻短路,可认为是过渡电阻下面的一点金属性短路,即该点对系统中性点电压为零,可认为该点与中性点之间串联2个大小相等、相位相反的电压源,依然保持该点与中性点间电压为零,见图1。

“叠加”有2个含义:①短路后任一点的电压,如保护安装处m母线的电压(即m点到中性点电压,是我们关心的,箭头向上表示电位为升,m母线为正,中性点为负,),等于2个图中相应点的电压之和(二种状态)。②短路后某个支路的电流,如流过保护的电流,等于2图中相应支路的电流之和。从重叠原理本身来说,对uf没有要求,可以任意取值,但在保护装置里uf取短路点短路以前的电压,es、er为电源电势,在短路前后不变,因此,图1称为正常负荷状态,图2称短路附加状态,目的就是凑出这二种状态。

与常规的稳态量保护装置不同,基于工频变化量原理的保护装置只是“考虑”短路附加状态的各种电气量,而不考虑正常负荷状态的各种电气量。在附加状态中,只有短路点有一个电压源,电气量全部为变化量用符号表示。微机保护中正在采样的u、i减去“历史”上采样出来的u、i,即为加在继电器上的u、i。zs为保护背后电源的等值阻抗,zr为保护正方向的所有阻抗,s为保护背后中性点,由下图4、图5可得出2个基本关系式:

2变压器的工频变化量比率差动保护

变压器有70%左右的故障是匝间短路,为了提高小匝间短路时差动保护的灵敏度,常规的比率制动特性差动保护中的起动电流往往整定得较小,例如整定成0.3~0.5倍的额定电流,而且初始部份没有制动特性,见下图6。

但运行实践证明这样的差动保护往往在区外短路或短路切除的恢复过程中由于各侧电流互感器暂态或稳态特性不一致或者2次回路时间常数的差异或者电流互感器饱和造成保护误动。南瑞继保公司rcs978系列保护装置在传统的差动保护基础上另外又增加了工频变化量差动继电器,提高了变压器小匝数的匝间短路时的灵敏度,由于制动系数取得较高,在发生区外各种故障、功率倒方向、区外故障中出现ta饱和与ta暂态特性不一致等状态下也不会误动作。使得保护的安全性与灵敏度同时得到了兼顾。

工频变化量比率差动保护的动作方程为:

理论上,工频变化量比率差动制动系数可取较高的数值,这样有利于防止区外故障时电流互感器饱和等因素所造成的差动保护误动。

变压器工频变化量比率差动继电器的动作特性见图7所示,阴影部分为动作区。

工频变化量比率差动继电器的特点:

(1)负荷电流对它没有影响。对于稳态量的比率差动继电器,负荷电流是一个制动量,会影响内部短路的灵敏度。随着内部故障严重程度的增大,其灵敏度会下降。

(2)受过渡电阻影响小。

(3)由于上述原因工频变化量比率差动继电器比较灵敏。提高了小匝数的匝间短路时的灵敏度。由于制动系数取得较高,在发生区外各种故障、功率倒方向、区外故障中出现ta饱和与ta暂态特性不一致等状态下也不会误动作。使得保护的安全性与灵敏度同时得到了兼顾。

图8为变压器发生小匝间短路时的实际波形图,可以看出,当变压器c相发生1.5%的匝间短路故障时,常规差动保护(图中直线2)不会动作,而工频变化量差动保护(图中曲线1)要灵敏得多,会正确动作。

(4)不必输入定值。从工频变化量的比率差动保护的动作方程式中可以看出,工频变化量比率差动保护中不必输入定值,其固定门槛与浮动门槛由其他公式得出,是公司的专利技术,在此不作讨论。

3超高压输电线路保护中的工频变化量差动继电器和阻抗继电器

3.1输电线路电流纵差保护的主要问题

当重负荷情况下线路内部经高电阻接地短路时,常规保护的灵敏度可能不够。由于负荷电流是穿越性的电流,它只产生制动电流而不产生动作电流,而此时经高电阻短路,短路电流小而制动电流大,因此保护装置的灵敏度会下降。采用工频变化量比率差动继电器可以有效地解决输电线路的这个老大难问题。

工频变化量分相差动继电器的构成:

工频变化量分相差动继电器的动作特性见下图9。

工频变化量差动继电器的特点:①不受负荷电流的影响。因此负荷电流不会产生制动电流;②受过渡电阻的影响也较小;③在单侧电源线路上发生短路,只要短路前有负荷电流,短路后无电源侧的工频变化量电流也会形成动作电流;

由于上述原因该继电器很灵敏。提高了重负荷线路上发生经高电阻短路时的灵敏度。

3.2工频变化量阻抗继电器的构成:

用于构成快速的距离ⅰ段

其动作方程为:

工频变化量阻抗继电器的特点:①保护过渡电阻的能力很强,该能力有很强的自适应能力。②由于?驻?砖∑与?驻?砖相位相同,所以过渡电阻附加阻抗是纯阻性的。因此区外短路不会超越。③正向出口短路没有死区。④正向出口短路动作速度很快。保护背后运行方式越大,本线路越长,动作速度越快。⑤系统振荡时不会误动,不必经振荡闭锁控制。⑥适用于串补线路。

南瑞继保公司的rcs931系列保护装置中采用工频变化量距离继电器自适应能力的浮动门槛,对系统不平衡和干扰具有极强的预防能力,因而测量元件能在保证安全性的基础上达到特高速,起动元件有很高的灵敏度而不会频繁起动。由于工频变化量距离继电器动作速度非常快,现场曾有3ms动作出口的记录,因而工频变化量距离i段与纵联电流差保护一起构成线路的主保护。

4结论

工频变化量保护原理先进、构成简单,便于在微机保护中实现,而且不受负荷电流、非全相运行等方式影响,抗干扰性能非常突出、自适应能力极强,最突出的特点是动作灵敏可靠而速度非常快,在继电保护领域具有很强的竞争优势,是我国继电保护工作者智慧的结晶,体现了我国继电保护的独特风格和先进的技术水平。

参考文献:

[1]戴学安.继电保护原理的重大突破综论工频变化量继电器.新技术新产品,1995

[2]沈国荣.工频变化量方向继电器原理的研究.电力系统自动化,1983,7(1).

继电保护的特性范文篇7

[论文摘要]简单回顾我国电力系统继电保护的现状,并对其保护现状进行分析。

如今,继电保护是保障电网可靠运行的重要组成部分,继电保护装置广泛使用在变电站和断路器上,用于监测电网运行状态,记录故障类型,控制断路器工作。在电力系统中,继电保护的作用在于:当被保护的电力系统元件发生故障时,该元件的继电保护装置迅速准确地给距离故障元件最近的断路器发出跳闸命令,使故障元件及时从电力系统中断开,以最大限度地减少对电力元件本身的损坏,降低对电力系统安全供电的影响,从而满足电力系统稳定性的要求,改善继电保护装置的性能,提高电力系统的安全运行水平。随着电力系统规模不断扩大和等级的不断提高,系统的网络结构和运行方式日趋复杂,对继电保护的要求也越来越高。

一、继电保护的作用与组成

当电力系统的被保护元件发生故障时,继电保护装置应能自动、迅速、有选择地将故障元件从电力系统中切除,以保证无故障部分迅速恢复正常运行,并使故障件免于继续遭受损害;当电力系统的被保护元件出现异常运行状态时,继电保护应能及时反应,并根据运行维护条件,而动作于发出信号、减负荷或跳闸。此时一般不要求保护迅速动作,而是根据对电力系统及其元件的危害程度规定一定的延时,以免不必要的动作和由于干扰而引起的误动作。继电保护的组成一般由测量部分、逻辑部分和执行部分组成。

二、电力系统继电保护现状[2]

(一)微机在继电保护中的大量普及。微机保护的优势是利用微型计算机极强的数学运算能力和逻辑处理能力,能够应用许多独特、优秀的原理和算法,从而提高保护的性能。因此,近些年来我国电力系统继电保护的微机化率越来越高,特别是以高压以上的电力系统继电保护系统。

(二)继电保护与前沿技术相结合。当今继电保护技术已经开始逐步实现网络化和保护、测量、控制、数据通信一体化。计算机网络作为信息和数据通信工具已成为信息时代的技术支柱,其与继电保护的结合是实现现代电力系统安全、稳定运行的重要保证。现代电力系统继电保护要求每个保护单元都能共享全系统的运行和故障信息的数据,使得各个保护单元与重合闸装置在分析这些信息和数据的基础上协调动作,实现这种系统保护的基本条件是将全系统各主要电气设备的保护装置用计算机网络连接起来,即实现微机保护装置的网络化。现在微机保护的网络化已经开始实施,但是它还处于起步阶段,要实现我国微机保护的全面网络化,还需要广大继保人员的不懈努力。

(三)使用人工智能(ai)、自适应控制算法等先进手段。人工智能技术(如专家系统、人工神经网络ann等)被广泛地应用于求解非线性问题,较之于传统方法有着不可替代的优势。众所周知,电力系统继电保护是一种普遍的离散控制,分布于系统的各个环节中,而对系统状态(正常或事故)进行判断,即状态评估,是实现保护正确动作的关键。由于ai的逻辑思维和快速处理能力,ai已成为在线状态评估的重要工具,越来越多地应用于电力系统的多个方面中,特别是继电保护方面,其在控制、管理及规划等领域中发挥着重要作用。自适应继电保护的概念始于20世纪80年代,它被定义为能根据电力系统运行方式和故障状态的变化而实时改变保护性能、特性或定值的新型继电保护,其基本思想是使保护能尽可能地适应电力系统的各种变化,进一步改善保护的性能。自适应继电保护具有改善系统的响应、增强可靠性和提高经济效益等优点,因此,如今在输电线路的距离保护、变压器保护、发电机保护和自动重合闸等领域有着广泛的应用。

三、确保继电保护安全运行的措施[3]

(一)继电保护装置检验应注意的问题。在继电保护装置检验过程中必须注意:将整组试验和电流回路升流试验放在本次检验最后进行,这两项工作完成后,严禁再拔插件﹑改定值﹑改定值区﹑改变二次回路接线等工作网。电流回路升流和电压回路升压试验,也必须在其它试验项目完成后最后进行。在定期检验中,经常在检验完成后或是设备进人热备状态,或是投入运行而暂时没负荷,在这种情况下是不能测负荷向量和打印负荷采样值的。

(二)定值区问题。微机保护的一个优点是可以有多个定值区,这极大方便了电网运行方式变化情况下的定值更改问题。但是还必须注意的是定值区的错误对继电工作来说是一大忌,必须采用严格的管理和相应的技术手段来确保定值区的正确性。采取的措施是,在修改完定值后,必须打印定值单及定值区号,注意日期﹑变电站﹑修改人员及设备名称,并重点在继电保护工作记录中注明定值编号,避免定值区出错。

(三)一般性检查。不论何种保护,一般性检查都是非常重要的,但是,在现场也是容易被忽略的项目,应该认真去做。一般性检查大致包括以下两个方面:首先清点连接件是否紧固焊接点是否虚焊机械特性等。现在保护屏后的端子排端子螺丝非常多,特别是新安装的保护屏经过运输搬运,大部分螺丝已经松动,在现场就位以后,必须认认真真一个不漏地紧固一遍,否则就是保护拒动,误动的隐患。其次是应该将装置所有的插件拔下来检查一遍,将所有的芯片按紧,螺丝拧紧并检查虚焊点。在检查中,还必须将各元件保护屏﹑控制屏﹑端子箱的螺丝紧固作为一项重要工作来落实。

(四)接地问题。继电保护工作中接地问题是非常突出的,大致分以下两点:首先,保护屏的各装置机箱屏障等的接地问题,必须接在屏内的铜排上,一般生产厂家已做得较好,只需认真检查。最重要的是,保护屏内的铜排是否能可靠地接入地网,应该用较大截面的铜鞭或导线可靠紧固在接地网上,并且用绝缘表测电阻是否符合规程要求。

(五)工作记录和检查习惯。工作记录必须认真、详细,真实地反映工作的一些重要环节,这样的工作记录应该说是一份技术档案,在日后的工作中是非常有用的。继电保护工作记录应在规程限定的内容以外,认真记录每一个工作细节、处理方法。工作完成后认真检查一遍所接触过的设备是一个良好的习惯,它往往会发现一些工作中的疏漏,对于每一位继电保护工作人员来说都应该养成这一良好的工作习惯。

继电保护的特性范文篇8

关键词:电力系统继电保护运用

中图分类号:TM77文献标识码:A文章编号:1672-3791(2012)10(a)-0115-01

近年来,电力作为我国主要能源,极大地推动了我国社会经济的发展,提高了我国人民的生活水平。国民经济的发展离不开电力系统的安全,而电力系统的安全就不得不依靠继电保护技术的不断发展。继电保护技术在电力系统中有其独特的运用特性,再结合电子和计算机通信技术的应用,其发展显得越发地具有活力。

1继电保护技术的运用特性

1.1继电保护技术的智能化

现代的继电保护技术越来越具有人工智能化的特性。智能化的继电保护技术一方面能够为电力系统的管理节约资源;另一方面还能够为其它技术的运用和发展提供更广阔的空间。智能化技术使得继电保护技术更具科学性和合理性。

智能化技术让继电保护技术在电力保护中实现了自动化。模拟人工神经网络技术(ANN)在继电保护设备中的应用更进一步推动了继电保护技术在智能化上的发展。智能化的继电保护技术与人工相比,在排除电力故障上有着极大的优越性,能够在很短的时间之内对电力故障进行检测、分析原因,进而排除故障,大大加强了故障排除和电力运输的效率。

1.2继电保护技术的网络化

继电保护技术与计算机网络的发展紧密相关。计算机网络技术不仅能给继电保护技术提供检查操作的直观空间,还能够为继电保护技术的发展提供广泛的技术支持和技术保障。在对电力系统安全的保护中,继电保护技术必须依赖计算机网络数据模拟生成系统对数据的采集和分析,从而检测出故障发生的原因,及时而准确地发出警报。

继电保护技术网络化的发展,一方面可以通过计算机网络数据模拟系统综合分析可能产生的故障;另一方面还可以准确及时地反映出故障产生的原因和故障发生的具体地方,以便让工作人员及时地排除故障。

2继电保护技术的配置和运用

2.1继电保护装置的作用

继电保护装置在供电系统中具有极其重要的作用,在电力系统发生故障时,必须要通过保护装置将故障及时排除,以防发生更大的故障。当电力设备处于具有危害性的不正常的工作状态时,保护装置必须及时发出警报信号报知给工作人员,以便其及时消除不正常的工作状态,防止电力设备和元器件发生损害,从而导致电力事故的发生。

2.2继电保护装置的基本原理

电力系统发生短路故障以后,电流会骤增,电压会骤降,电路测量阻抗会减小,电流和电压之间的相位角会发生变化,这些参数的变化能构成原理不同的继电保护,比如电流增大会构成过电流、电流阻断保护;电压降低会构成低电压保护。

2.3继电保护装置的运用

工厂和企业的高压供电系统和变电站都会运用到继电保护装置。在高压供电系统分母线继电保护的应用中,分段母线不并列运行时装设的是电流速断保护和过电流保护,但是在断路器合闸的瞬间才会投入,合闸后就会自动解除。配电所的负荷等级如果较低,就可以不装设保护装置。变电站常见的继电保护装置有线路保护、母联保护、电容器保护、主变保护等。

(1)线路保护,通常采用二段式或者三段式的电流保护。其中一段是电流速断保护,二段是限时电流速断保护,三段是过电流保护。

(2)母联保护,限时电流保护装置联同过电流保护装置一起装设。

(3)电容器保护,包括过流保护、过压保护、零序电压保护和失压保护。

(4)主变保护,包括主保护(重瓦斯保护、差动保护),后备保护(复合电压过负荷保护、过流保护)

继电保护技术在目前已经得到飞速的发展,各种各样的微机保护装置正逐渐被投入使用,微机保护装置是有各种不同,但是其基本原理和目的都是一样的。

3继电保护装置的维护

3.1继电保护装置的抗干扰

继电保护的抗干扰包括硬件抗干扰和软件抗干扰两种。

(1)硬件抗干扰,即结合屏蔽和隔离来消除干扰。屏蔽主要有电磁屏蔽、铁质保护柜屏蔽等。隔离既可以让保护装置与现场保持信号的联系,又让它们不直接地发生电联系。

(2)软件抗干扰,在直流和交流电入口接入RC滤波器,在芯片的电源和零序之间加上抗干扰的电容等。

对外部的二次回路的设计必须采取抗干扰的措施,如降低干扰对象和干扰源之间的电感和耦合电容;降低附近电气值;降低对信号的屏蔽层的阻抗值等。如果干扰导致了输入的采样值出错,必须在干扰脉冲过去了以后,重新输入采样值。

3.2继电保护装置的故障与和维护

3.2.1继电保护装置故障的发生原因

(1)电源问题。如果电源输出的功率不足,就会造成输出的电压下降,导致比较电路基准值发生变化,充电电路的时间变短。

(2)集成度高,布线紧密。插件接线焊口的周围在长期运行以后,在静电作用下会聚集大量的静电尘埃,造成两个焊点之间形成导电通道,导致继电保护故障的发生。

3.2.2继电保护装置的维护

(1)工作人员记录好各仪表的运行状况,加强对继电保护装置的巡查,及时查出继电保护装置事故原因,并做好记录。

(2)严格遵守电力行业安全规定,建立岗位的责任制,,使得人人有岗,时刻与带电的设备保持安全的距离。

(3)对继电保护装置作定时检修,检查各二次设备元件标志和名称是否齐全;信号的指标是否正常;各按钮是否有效;接点的接触是否有足够的压力;断路器是否正常等。

4结语

继电保护技术在电力行业中的应用对于电力的安全输送起着至关重要的作用。在电力系统和计算机通信技术高速发展的今天,继电保护技术越来越向计算机化,网络化、智能化发展,这对继电保护工作者来说是一项新的挑战。继电保护技术的作用是及时检测出电力故障,并采取措施排除故障,在高压输电系统和变电站都得到广泛运用。电力系统工作人员必须定时对继电保护装置进行巡视和维护,保证继电保护装置的正常运行,避免继电保护装置发生故障,从而失去保护电力输送的作用。

参考文献

[1]袁超,吴刚,曾祥君,等.分布式发电系统继电保护技术[J].电力系统保护与控制,2009,37(2):99-105.

继电保护的特性范文篇9

关键词:继电保护状态检修

1、状态检修概述

状态检修也叫预知性维修,顾名思义就是根据设备运行状态的好坏来确定是否对设备进行检修。状态检修是根据设备的状态而进行的预防性作业。状态检修首先由美国杜邦公司提出,以设备当前的工作状况为检修依据,通过状态监测手段,诊断设备健康状况,确定设备是否需要检修或最佳检修时机。状态检修的目标是减少设备停运时间,提高设备可靠性和可用系数,延长设备寿命,降低运行检修费用,改善设备运行性能,提高经济效益。

状态检修主要包含设备状态监测、设备诊断、检修决策三个环节。状态监测是状态检修的基础,状态监测是设备诊断的依据,检修决策就是根据设备监测与诊断的情况,确定具体的检修计划或策略。电力系统长期以来实行的以预防性计划检修为主的检修体制,主要依据检修规程来确定检修项目,存在设备缺陷较多的检修不足,设备状态较好的又检修过度的状况,一定程度上导致检修的盲目性,实际上很难真正实现“应修必修,修必修好”的检修目标。

2、实施状态检修原则

合理的检修原则是实施检修技术的理论指导,所以在实施具体的状态检修策略时要总体掌握检修的原则,以便在实际操作过程中分明主次、把握重点,快速、准确的提出检修的方法。(1)保证设备的安全运行。在实施设备状态检修的过程中,以保证设备的安全运行为首要原则,加强设备状态的监测和分析,科学、合理地调整检修间隔、检修项目,同时制定相应的管理制度。(2)总体规划,分步实施,先行试点,逐步推进。实施设备状态检修是对现行检修管理体制的改革,是一项复杂的系统工程,因此,实施设备状态检修既要有长远目标、总体构想,又要扎实稳妥、分步实施,在试点取得一定成功经验的基础上,逐步推广。状态检修的实施可先从实施设备点检定修制和检修作业标准化、规范化入手,全面落实设备管理的责任制,规范、完善检修基础管理,强化检修质量管理,提高设备健康水平,保持设备处于良好水平,这样就可以从思想上、制度上、人员上、技术上为全面实施设备状态检修奠定良好的基础。在实施过程中,也要注意及时总结经验,必要时可调整规划。(3)充分运用现有的技术手段,适当配置监测设备。

3、继电保护装置的“状态”识别

继电保护装置在电力系统中通常是处于静态的,只有在电力系统故障或异常时,才会根据检测到的系统故障或异常的电器参数而启动,然后通过自身的逻辑回路加以识别,灵敏地、可靠地、有选择性地将故障快速切除或给出相应警示,这一动作时间往往只有几毫秒到几秒。操作人员对继电保护装置状态的了解,一般是对它静止状态的了解,如果电力系统无故障,保护装置不动作,对它动作特性的了解就无从谈起。在电力系统中,需要了解的恰巧是继电保护装置在电力系统故障时是否能快速准确地动作,即要把握继电保护装置动态的“状态”,而继电保护装置的动态特性只有在以下3种情况下才能表现出来:设备故障保护动作;保护装置误动;继电保护装置试验和传动。因此,根据对继电保护装置静态特性的认识,对其动态特性进行判断显然是不合适的。因此,通过模拟继电保护装置在电力事故和异常情况下感受的参数,使继电保护装置启动和动作,检查继电保护装置应具有的逻辑功能和动作特性,从而了解和把握继电保护装置状况,这种继电保护装置的检验,对于电力系统是很有必要的和必须的,而且需要定期检验。

4、继电保护状态检修应注意的问题

4.1加强继电保护装置的定期检验

实行状态检验以后,为了确保继电保护和自动装置的安全运行,要加强定期测试,所有集成、微机和晶体管保护要每半年进行一次定期测试,测试项目包括:微机保护要打印采样报告、定值报告、零漂值,并要对报告进行综合分析,做出结论;晶体管保护要测试电源和逻辑工作点电位,现场发现问题要找出原因,及时处理。

4.2重视状态检修的技术管理要求

状态检修需要科学的管理来支撑。继电保护装置在电力系统中通常是处于静态的,但在电力系统中,需要了解的恰巧是继电保护装置在电力系统故障时是否能快速准确地动作,即要把握继电保护装置动态的“状态”。因此,根据对继电保护装置静态特性的认识,对其动态特性进行判断显然是不合适的。因此,通过模拟继电保护装置在电力事故和异常情况下感受的参数,使继电保护装置启动和动作,检查继电保护装置应具有的逻辑功能和动作特性,从而了解和把握继电保护装置状况,这种继电保护装置的检验,对于电力系统是很有必要的和必须的。

4.3状态检修的经济性要求

状态检修的一个重要特点就是依靠技术经济分析进行决策。有针对性地按项目和诊断结果的检修取代了以往的带有盲目性的强制计划检修,其结果是减少了不足维修带来的强迫停运损失和事故维修损失,减少了过剩维修,提高了维修工作的效率,增加了设备可用率,节约了大量检修费用。在状态检修的实践中,没有经济效益的技术是不适用的。解决这个问题的办法除了研究更加廉价的技术手段外,必须发挥人的力量,更加有效地采用管理的手段,使检修决策工作能够适合实际的需要和可能。

4.4高素质检修人员的培养

状态检修对检修人员技术素质的要求主要体现在掌握状态监测和故障分析的手段,能综合评价设备的健康状态;参与检修决策,能制定优化检修计划和检修工艺;有丰富的检修经验和高超的检修技术等方面。高素质检修人员是状态检修能否取得成功的关键。在传统的检修模式中,运行人员是不参与检修工作的。状态检修要求运行人员与检修有更多联系,因为运行人员对设备的状态变化非常了解,他们直接参与检修决策和检修工作对提高检修效率和质量有积极意义。其优点是可以加强运行部门的责任感;取消不必要的环节,节约管理费用;迅速采取检修措施,消除设备缺陷。

5、结语

随着我国电力技术和通信技的不断发展,系统的稳定性对继电保护及自动装置的要求越来越高,不但要求继电保护装置具有良好的可靠性,同时也要求其具有较好的稳定性。因此,迫切希望能实现对继电保护状态检修管理由“到期必修,修必修好”的方针向“应修必修、修必修好”的观念转变,这就要求继电保护人员应当在施工、检修及试验过程中,规范作业,才能保证保护装置可靠性、稳定性。

参考文献

继电保护的特性范文1篇10

【关键词】电力运行;继电保护;维护

一、继电保护装置的特点

若想强化对继电保护的运行维护,就要首先了解继电保护装置的特点,使其能满足基本的运行要求。继电保护装置主要以下几个方面的特点:1)可靠性。继电保护装置的可靠性特征是其最具特色的特点,在电力系统运行过程中发生故障时,继电保护装置会在其保护范围内对故障做出可靠动作,有效断开故障点的扩大。2)选择性。继电保护装置在电力系统运行出现故障时,会有选择地切出故障,将最接近故障点的开关设备及时断开,有效防止故障的扩大,让电力系统故障部分除外的其他部分还能持续正常运行。3)灵敏性。继电保护装置的灵敏性可用过灵敏系数来衡量,是指它对保护范围内的异常状态或运行故障的反应能力。4)快速性。在系统发生故障时,继电保护装置能以允许的最快速度做出反应,及时断开开关设备以确保故障无蔓延扩大趋势,对故障元件损坏程度的减轻也起到很好作用,为故障解除后的电力系统同步运行的安全稳定的实现奠定基础

二、继电保护运行维护的基本原则

对继电保护的运行维护原则主要有两个方面:1)确保运行安全。确保装置运行的安全稳定是继电保护运行维护的基础及重要原则,在对继电保护装置进行状态检修的分析与监测时,应对检修项目、周期等做合理适当的调整,并通过完善有效的管理制度加强对继电保护运行维护的管理。2)宏观规划。逐步落实。对继电保护的运行维护是系统而复杂的,尤其是装置的状态检修还没有形成成熟系统的完整体系,因此,需要在总体的宏观规划下,分层逐步实施推进,确保继电保护运行维护的每一步实施都合理稳妥,通过先行试点累计必要的经验并进一步推广应用。

三、继电保护装置的校验内容与周期

要想提高继电保护的可靠性,有效保障电力系统运行的安全稳定,并且在故障发生时能及时作出可靠动作,就必须定期对继电保护装置与其二次回路做有效检查与校验。继电保护装置的校验内容主要有对保护装置整组动作的检验、进行电气特性试验与对继电器机械部分的检查、二次通电试验、分闸电压与二次回路绝缘电阻的测量。而对继电保护装置与其二次回路的检查内容主要有确保保护定值单的完整有效与合理保存、确保继电器无异常、检查相关装置设备的电源与液晶面板及指示灯显示等是否正常准确、检查装置交流采样与报文及开入量是否正常、对转换开关与压板位置进行检查、确保运行中无异常气味或声响。对于同期建设或改造的二次回路的新安装继电保护装置,需在投运一年后做首次全面检查,若发现装置运行状态不良,应根据实际情况制定确定有针对性的检修项目并适当缩短检修周期,若继电保护装置更换时不同步改造二次回路,则在装置投运之前,需要做一次全面的检修,而后期检修则可按正常周期进行。若是110kV电压等级的微机装置,可每六年做一次全检而取消部检

四、对继电保护运行的具体维护

对继电保护运行的具体维护主要有:1)加强继电保护装置运行中的异常现象监视,并将具体情况及时报告给主管部门。2)在检修过程中,应在与相关负责人协商一致后,再进行检修必要的分合开关操作,以免出现人为因素的故障,使得检修适得其反。3)及时查明继电保护动作开关跳闸的原因,对保护动作的情况作进一步了解,做好故障发生、原因分析及具体排除措施等所有内容的实时有效的记录。4)对于继电保护装置的操作权限,值班人员只有开关的切换或转换、压板接通或断开及保险卸装等,不能做多余的违规操作,若出现不在操作权限内的异常状况,应及时断开开关并与相关负责人联系。5)根据《电气安全工作规程》规定并结合现场的设备图纸进行二次回路上的所有工作,并根据相关规定进行对传统变电站二次设备的定期检修,确保继电保护装置及其二次回路接线完好

五、提高继电保护可靠性的有效措施

提高继电保护可靠性是进行继电保护运行维护的主要目的,继电保护的运行维护处处体现着对继电保护可靠性的提高目的,有效提高继电保护可靠性的措施,是防止电力系统故障发生与扩大的重要途径,为电力系统运行的安全稳定提供可靠保障。对于这一方面,笔者结合自己的看法提出几点建议:1)增加对继电保护的投入。在科学技术的大力支持下,新的技术与设备层出不穷,要提高继电保护运行的可靠性,不只要注重对装置投运后的维护,还要合理选用继电保护装置,将有高技术含量的新型装置应用到电力系统运行中,不断完善电力系统运行的电气设备,如对于综合自动化系统的应用,可以使其与继电保护配合使用,充分提高继电保护的可靠性。2)加强对继电保护运行的日常维护。电力系统运行中发生故障的现象是具有随机性的,并不能准确定,这就要在日常运行中多加注意与监测,尤其是对能有效防止故障或事故发生运行中多加注意与监测,尤其是对能有效防止故障或事故发并实时采取处理措施排除故障以恢复电力系统的稳定运行,有着极其重要的意义。因此,要加强对继电保护运行的日常维护,把好保护运行效率与质量关,定期对继电保护装置及其二次回路进行有效校验与检查,及时发现问题并解决,提高故障处理能力,综合提升继电保护运行维护水平,为电力系统运行的安全稳定、经济高效的实现创造良好条件。

3)强化对检修人员的素质与业务技能的培训。要提高继电保护可靠性,就要注意对继电保护装置的检修,而这对检修人员的综合素质及业务技能有很高的要求,检修人员掌握较高的检修技术并具有丰富的检修经验,能及时对系统故障作出准确分析,能对继电保护装置的健康状态做综合评价,还能作出合理的检修决策,有效优化检修工艺与计划等,这些都是检修人员技术素质的体现,是确保检修质量的基础与关键。因此必须对加强检修人员的素质与业务技能的培训,通过宣讲、学习等手段强化检修人员的安全意识,提高检修人员的工作责任心与积极性,并通过专业的技能培训与有效的考核方式等,提高检修人员的综合素质及业务技能,使其对检修工作从理论到实际操作都有一个整体的把握与了解,熟知检修操作过程与规章制度要求,有效提高检修质量。同时,应通过有效的激励奖罚制度以及健全的岗位责任制,在提高检修人员责任心的同时,确保具体的检修工作落实到位,为继电保护高效运行提供可靠保障。

六、结束语

综上所述,继电保护的运行维护,为继电保护装置在保障电力系统安全高效运行方面奠定更加扎实的基础,是继电保护装置发挥功效的重要途径,对继电保护的运行维护方面的分析与研究是相当重要的,电力产业要想实现电力系统运行的安全稳定、经济高效,就必须提供电力系统运行事故的发生与扩大,也就需要更加重视对电力系统中继电保护的运行分析,为推进电力产业健康快速发展创造良好的基础条件。

参考文献:

[1]冯越琼,对电力系统继电保护的相关探讨[J].城市建设理论研究,2011(31).

继电保护的特性范文篇11

关键词:500kV变电站;继电保护;基建施工:措施

中图分类号:TM774文献标识码:A

500kV电压等级电网已经成为南方电网的主网架,500kV变电站施工质量,特别是继电保护工程施工质量的高低直接关系着电网运行过程中的稳定性。因此,做好500kV变电站继电保护基建验收工作,对提升500kv变电站的施工质量具有重要意义。随着经济的高速发展,电网建设也在加快步伐,500kV变电站施工工期不断缩短,继电保护基建验收时间越来越少,一旦放松放松验收,就可能会让继电保护出现漏洞为日后设备运行埋下祸根。本文通过对这些问题的分析,给出相应的解决策略,为其高水平的建设提供参考。

1500kV变电站继电保护配置的特点

500kV变电站500kV开并采用的3/2特殊一次接线方式,线路保护、变压器保护以及母线保护与常规的变电站有着一定区别。简单了解这三种保护的特点,希望在500kV变电站的继电保护基建验收工作中提供简单的参考。

1.1500kV线路保护特点

500kV线路一般具有高压等级高以及线路长度长的特点,为了降低输电线路末端出现的过电压现象,我们设置了相应的并联电抗器。500kV线路保护不仅设置有反应线路短路故障的主保护以及距离保护,还设置有过电压保护以及故障启动装置。由于500kV开并采用的3/2特殊一次接线方式,其开关跳闸方式和工作过程中采用的重合闸方式等,跟常见的220kV线路中所采用的方式不。如南方电网500kV线路保护采用主、辅一体装置,每套保护均配备物理上完全独立的两个光纤通道且双通道同时运行不切换。

1.2500kV变压器保护特点

500kV变电器采用自耦式变压器,其主变保护主要分为电量保护以及非电量保护。其中电量保护主要包括差动保护、零序比率差动保护、高中压侧后备保护以及低压后备保护;非电量保护,顾名思义就是指由非电气量反映的故障动作或发信的保护,如瓦斯保护、温度保护、压力释放保护等。对于变压器瓦斯保护,一定要重视瓦斯继电器防水、密封性问题,增加防雨罩。现在增加主变开关失灵保护联跳开主变三侧的开关功能。

2500kV变电站继电保护基建验收的问题

2.1变电站土建工作与继电保护系统安装同时施工

由于基建部门对变电站土建项目预计与管理不到位,造成土建工程普遍存在滞后现象。为确保变电站如期投产,继电保护设备安装工作唯有在土建项目尚未完工的情况下进场施工。这样会造成继电保护装置受到大量灰尘的污染、出现保护装置容易出现故障,降低其运行的可靠性。施工单对继电保护装置安装时受到土建工作的影响而不能有效保证施工质量。最为严重的是,继电保护验收人员在恶劣环境下,身体会受到严重伤害,甚至有时需要配戴防毒面具。继电保护验收周期被压缩,导致验收时间不足。

针对以上问题,本人认为关键是让基建部门切实承担责任,对每个环节的施工单位都要进行考核、实行奖惩制度。各个部门都要切实承担各自的责任。

2.2缺少对施工工艺的正确认识

断路器端子箱内电缆预留的长度不够,不能够保证电缆工艺的正常接线。这样一来,不仅影响其美观,更为重要的是给后期的维护、运行埋下隐患。另一方面,在检查500kV变压器本体时,还发现电缆进线孔不仅小,而且边缘比较锋利,没有对孔进行正确的处理,容易划破绝缘皮,最终使电缆与地面相接,发生接地故障危及设备安全可靠运行。

2.3设备中空气开关或者继电器动作没有相应反馈的上传信号

由于500kV变电站设备区空气开关出现跳闸,以及接触器动作后,没有相应反馈的信号进行上传,使监控的工作人员无法得到故障状况,存在设备开关拒动风险。

3解决策略

3.1加强检查二次回路的正确性

推行南方电网关于500kV变电站标准化设计,检查保护装置二次回路的正确性主要是对保护装置进行整组的试验。对各断路器的回路进行保护时,应该先投入全部的出口压板,对于同一设备的两套保护装置,应该采用电流串联、电压并联的方法进行模拟,在模拟的同时联动重合闸实验,从而避免故障录波器开关量定义不准确现象。

3.2加强对控制回路以及信号回路的检查

这一部分尤为重要的是检查传动风冷全停跳闸出现的回路,保证设备运行状况与要求运行方式相一致。对于设备区重要的继电器以及空气开关的所有硬接点信号要进行现场的模拟检测,确保上传的信号与现场模拟的实际信号相一致,为后期的维护提供依据。在设备区的继电器应该设计回路实现动作,能够保证继电器启动时,准确无误地将回路信号上传给监控人员,使他们能够及时地发现故障,在第一时间处理故障,保证供电的安全性。最后,应该加强对主变风冷控制回路以及信号回路的检查,多次试验风扇工作方式,当电源切换后,应该加强核实对风冷装置以及风冷控制箱内继电器、接触器等二次设备的运行状况,从而确保设备运行状况与要求运行的方式相一致。

结语

总而言之,对于500kV变电站继电保护系统验收中存在的问题,继保人员在验收过程中严格把关,发现问题及时处理,杜绝隐患,保证全站顺利投产。继保人员熟悉并能正确运用和执行本专业的有关技术规程、规范、导则,能审核变电站二次回路图,对设计不合理的二次设备回路提出改进意见;能正确执行继电保护与自动装置反事故措施的内容。

参考文献

继电保护的特性范文篇12

摘要:随着计算机和人工智能技术的发展,继电保护必将向综合自动化技术方向发展。本文笔者通过自身实践,结合变电站继电保护进行了探讨。

关键词:变电站继电保护设计的原则

随着我国电力工业的不断发展,电网规模的不断扩大,对电力系统变电站继电保护提出了更高的要求。电力系统变电站继电保护是一门综合性的科学,包括变压器维护、电容器维护、机组保护和母线保护等。继电保护技术和继电保护装置是电力系统继电保护的两个主要内容。简单地说,继电保护技术包括电力系统的故障分析、继电保护的设计与运行及维护等各种应用技术;继电保护装置就是在电力系统变电站继电保护的运行过程中所需要的各种装置,包括母线、输电器、补偿电容器、电动机等。

一、变电站继电保护的发展史

20世纪初期,继电器才广泛应用于电力系统的保护中,所以,从这个时期开始,可以说是继电保护技术的开端。1927年前后,出现一种利用高压输电线上高频载波电流传送和比较输电线两端功率方向或电流相位的高频保护装置。20世纪50年代,出现了微波保护,它是因为微波中继通讯技术开始应用于电力系统而出现的一种继电保护装置,而后,又诞生了行波保护装置。到了现代,电力系统变电站继电保护技术已经相当成熟,结构上也有了相当大的进步,经历了晶体管保护到集成式电路到微机式。

二、现代化的继电保护的构成及其装置特点

在我国,现代化网络保护划分为现场间隔层面的装置、中间网络通信层面和后台操作层面三个部分。

1.现场间隔层面的装置是用来保护一次的电力设备,它们有被控的对象,对主变压器、发电机、输电线路、并联电容器等等一次的设备,在不同的电压等级下,不同的运行方式是由于电力的一次设备电磁反应特性不相同,系统经历的暂态不相同,所以选用保护装置也应该不同。现代的电力保护实现方式与以前已经大不相同。各个厂家对于系统运行的不同的情形,都分别推出了系列化产品,各个系列的产品又分成几种功能特定的装置。比如在35kV的变电站主变压器保护中,既有专门的提供差动保护装置,也专门提供后备保护装置,还专门地提供非电量保护装置,和集三相电压、三相电流、温度、瓦斯保护于一体的装置。

2.网络层面是由硬件上的网线、网络的接口、中继器等设备构成,它们在通信软件的支持下,根据通信协议要求来进行数据端的对端或者进行广播式的发送和接收,并且能够自动实现数据的校验和进行一定水平的自动纠正错误。实际上,在运行的网络中一般都会采用双网的结构,来增加平衡网络负载的性能。扰动的数据进行传输时,这项功能会更好地保护系统的实时性能,还可以同时支持IEC8701-52-1021/1033、DL4531-1992(国标CDT)、N3F-POLING等许多其他种标准通信的规定,更加方便地进行不同网间的互相连接。配合新型网络的通信服务器,可以更加方便地和同构/异构网进行连接,来构成一个县、市、省甚至更大电力系统保护的调度之间的互联网。

3.操作层面是操作人员与保护系统交互的地方,它是用来提供良好观察的控制界面,提供预警、规约的转换、事故的存储追忆(故障的录波)和对远方的电力设备进行控制和调节(“三遥”)的功能。在配上后台的控制软件后,还可以组成综合的自动化系统,来实现运行日志的管理、报表的管理、图形的显示、图像的监测等其他功能。它的核心则是一个可以实时刷新共享的数据库,软件的系统,它基于WindowsNT操作层的应用软件,即普遍采用的组态软件,比如KingView软件、PS6001软件、QuickControl软件等等,它可以实现的继电保护装置的电脑界面也会更加的人性化。

电力系统保护的系统在本质上是DCS的系统,它具有DCS系统的所以特点:比如采用分散的控制、集中的操作、分级的管理与控制和综合的协调等等设计原则,它把将整个系统从上到下分为若干个等级,从而形成了分布式控制。根据各层不同的关系,保护控制信息上网,不改变继电保护装置的独立性,保护装置还有专用输入的回路和操作输出的回路,间隔层面的保护装置也不会依赖网络完成故障的判别和故障的处理。保护信息上网大大增强了系统的诊断功能,提高了继电保护安全性和可靠性。为系统的进一步扩展奠定了重要的基础。

4.继电保护装置构成的特点对于实际的应用的有一定的影响,它和以前继电保护的装置相比较,综合的自动化系统功能更加强大,操作调试方法更加方便。设计时要根据相应的要求配置该保护的系统,可以更加方便地组合不同拓展系统的功能,进而缩短产品开发的周期。比如PST641模块和PST642模块,它们构成了以电流的差动为主,以三段式的过流、低电压、低周期为后备保护主变压器保护,根据定值设好系统相关参数就可以投入运行;通过加入一个变压器保护的装置PST646就可以在系统中加入的变压器瓦斯、温升等其他非电量的保护。间隔层面的控制装置的性能稳定并且本身就是基于微处理的控制系统,它在运行时会根据出现提示的信息来快速地定位故障点。

三、继电保护设计的原则

在满足继电保护特性的要求前提下,我们设计的二次系统应该有合理的、简单的、经济的特点,不要过多的冗余的功能和一味地追求高指标。由于在拒动时系统有后备保护,设备的冗余过多反而会增加二次设备误动的可能性。

对35kV及以上的主变保护的测控柜则要有差动的速断保护、三段式的复合电压闭锁过流保护和非电量的保护,所以选用它作为主保护的PST643,后备保护的PST645以及电量保护的PST646;对35kV及以上的进线的线路保护及10kV的出线的线路保护则用PSL642,来提供三段式的相间电流的保护、零序的电流保护及同期的投切等其他功能;对10KV的电容器保护则要有过电流的保护、过电压的保护、欠压的保护和不平衡的保护,所以选用PSC643,把它用于中性点经过消弧线圈接地或者不接地的中低压系统中,并装设并联电容器的保护测控装置,就可以在开关柜进行就地安装。在此选用PER652而不是用PER651,其中最重要的原因就是采集的对象包括了35kV及以上的线路(2条),10kV及以上的线路(10条)的模拟量,数字量及脉冲量。

四、结束语

随着电力系统的高速发展和计算机技术、通信技术的进步,继电保护技术面临着进一步发展的趋势。国内外继电保护技术发展的趋势为:计算机化,网络化,保护、控制、测量、数据通信一体化和人工智能化,这对继电保护工作者提出了艰巨的任务,也开辟了活动的广阔天地。

参考文献:

[1]国家电网公司.智能变电站继电保护技术规范:Q/GDW441-201